东北老工业区矿业城市产业生态系统演化与重构——以辽宁大石桥为例

基于演化经济地理学与产业生态学理论,以辽宁省大石桥市为例,阐明了镁产业的演化过程与特征,建立了镁产业生态系统的结构与功能模型。结果表明:大石桥市镁产业系统演化过程分为起步期、快速期、成熟期、转型期和优化期5个阶段,各个阶段受不同因素的影响呈现出不同的演化特征;基于产业生态学视角的大石桥市镁产业生态系统结构模型包括原生产业子系统、资源环境子系统、外生产业子系统、共生产业子系统和产业创新子系统5个子系统,各子系统之间相互影响与作用,通过系统耦合和物质能量的多级利用形成复杂网络结构,与一般生态系统相似,两者具有同构性与差异性;通过优化调控镁产业生态系统的演化路径与过程,才能实现大石桥市镁产业的生态、经济和社会效益的最大化,以促进生态文明建设。     

农户生态系统结构的优化

一、前言农户是组成宏观农业生态系统的基本子系统。显然,优化农户生态系统结构、强化其功能是我国生态农业研究、建设的重要内容和立足点。近年来,各种模式的生态农户大量涌现,更有必要定量分析和定量优化农户生态系统结构,并进一步提出农户生态系统定量优化的一般原理,探索其优化的基本方法。为此,笔者     

生态系统游憩服务功能维度及其形成——以三江源国家公园为例

已有研究主要从规模角度分析生态系统游憩服务,较少分析其结构。结合生态系统服务理论与旅游体验理论,基于旅游者的生态体验提出生态系统游憩服务功能维度的理论模型,并以三江源国家公园为案例区,采用问卷调查搜集数据,运用因子分析与结构方程模型分析数据、验证假设。研究表明,生态系统游憩服务包括美感体验、游憩机会与适宜环境3个功能维度,其形成受到地形、地表覆被、独特景观、景观格局、植被、保护地空间类型、天气与海拔等要素的影响。在不同区域,由于生态要素条件、旅游者对生态要素与各功能维度的感知和态度存在区别,生态系统游憩服务结构呈现出功能和结构差异性。研究解析了生态系统游憩服务的功能维度,深化了生态系统游憩服务研究,有助于完善生态系统游憩服务理论,优化生态要素管理方式。     

稳态转换视角下生态系统服务变化过程与作用机制

优化生态系统服务供给是实现人类社会与自然生态系统和谐发展的必然途径。生态系统在平衡与非平衡之间复杂的转化模式使生态系统服务研究备受阻力,如何科学地解析生态系统服务内在调控机制是实现从自然资源利用到生态系统功能优化的关键。从论述生态系统稳态转换驱动机制入手,阐明扰动发生后稳态转换的路径、生态系统功能对扰动的响应模式;基于稳态转换视角深入诠释生态系统服务内涵及变化过程,以"结构-过程-功能-服务-人类福祉-可持续性"为核心架构来发展生态系统服务理论框架,并从生态系统敏感性和恢复力等内在属性探讨生态系统服务对结构和功能变化的响应情况;解析当土地利用变化超过生态系统阈值时,各项生态系统服务间的互馈作用。基于稳态转换视角评述生态系统服务变化过程与作用机制,以期为生态系统服务研究及生态系统管理提供新视角。     

陆地碳循环的动态非平衡假说

生态系统维持物质与能量的动态平衡是地球系统孕育与维持生物多样性的重要基础。自工业革命以来, 人类活动导致陆地生态系统的碳循环转变为动态非平衡,进而使陆地生态系统的结构与功能出现许多难以预测的变化动态。本文阐释了陆地生态系统碳循环的动态非平衡假说。该假说构建于陆地碳循环内部过程的四点基本特征和五类外部驱动因素。基于这些内部特征与外部因素, 本文归纳了陆地生态系统碳循环动态非平衡在不同时间与空间尺度的表达现象, 并从观测、实验与模型的角度讨论了其检测方法。陆地生态系统碳循环的动态非平衡假说不仅有助于我们理解复杂的陆地碳循环现象, 也为预测未来陆地碳汇动态提供了新的理论框架。     

农田景观格局对害虫天敌生态控害功能的调控作用

如何提升农田景观的生态服务功能是当前景观生态学和害虫防治学的前沿研究热点.基于区域农田景观格局可显著调节植物-植食性昆虫-天敌之间相互关系的理论基础,本文系统概括总结了农田景观格局及其变化对农田重要天敌多样性与生态控害功能的影响.从不同天敌类群的角度,分析了农田景观格局对捕食性天敌、寄生性天敌、有益微生物及其生态控害功能的调控作用.同时,对优化农田景观作物布局、采取合理的植被生境管理策略进行了展望.本文可为应用植被生境管理提升农田景观中天敌的生态系统服务功能提供参考,进一步促进区域生态农业响应"化学农药减量施用"的战略目标提供理论支撑.     

基于能值分析的煤炭矿区复合生态系统评价

煤炭矿区复合生态系统评价是对其进行有效管理及调控的手段之一。研究了煤炭矿区复合生态系统内涵,剖析了煤炭矿区复合生态系统的典型特征,论述了运用能值分析方法评价复合生态系统的特殊性;进而,构建了煤炭矿区复合生态系统及其子系统的能值评价指标。选择山东省龙口矿区北皂煤矿为研究对象,进行了实证研究。应用实际数据,测算了2006—2012年复合生态系统及子系统各个能值评价指标。研究结果表明,能值理论与能值分析是评价煤炭矿区复合生态系统的有效方法,各项指标变化反映了复合生态系统的演进趋势;不可再生煤炭资源的过度消耗、可再资源利用率低是这一系统的典型特征;能值评价指标的测算结果表征环境子系统负荷较小。研究结果可为实施有效的煤炭矿区复合生态系统管理提供智力支持和决策参考依据。     

冬小麦生态系统综合管理的计算机模型研究

以现代系统理论与思想为指导,用系统工程的方法,研究了麦田生态系统的结构与功能,并构造各个重要子系统的模型。通过研究子系统间的相互关系,将所有子系统模型耦合成为一个综合的麦田生态系统模拟模型。大量的模拟结果表明,本模型较真实地描述了实际系统,可用于冬小麦的管理。     

中国生态工业园区发展现状与展望

综述了中国生态工业园区的发展,主要内容包括:(1)中国工业园区的发展历程和面临的挑战;(2)中国生态工业园区的发展历程与发展模式;(3)3个角度分析中国生态工业园区建设取得的环境绩效,即基于生态工业示范园区验收及规划基准年绩效变化,基于数据包络分析法的生态工业示范园区环境绩效和基于环境绩效指数方法的生态工业园区环境绩效评价;(4)国内外关于生态工业园区的研究现状和热点;(5)中国生态工业园区发展和研究面临的难点及未来发展展望。面向中国工业园区绿色低碳循环发展需求,以期通过对生态工业园区发展的回顾和评述,为园区实践者和决策者及后续研究提供参考。     

基于生物适应进化原理论证生物进化的动力

文章从现有主流生物进化理论存在的问题入手, 以生物适应进化原理为认识基础, 讨论生物进化的动力, 以求对生物进化机制有一个新的认识。在薛定谔“生命赖负熵生存”观点的指导下, 提出了“负熵流”包括能量流、物质流和信息流, 以及负熵流是生命生存和发育的动力的观点。作者在原有生物适应进化原理基础上, 修改完善并提出了“DNA、RNA和蛋白质在环境作用下的生物适应进化调控系统”理论, 并根据系统发育是个体发育的“积分”的观点, 推论得出生物与环境的负熵差引起的负熵流也是生命进化的动力, 对生物进化机制作出了新的理解。基于这样的生物进化机制的认识, 提出了“进化是一个子系统在其上一等级系统中, 将自身全部或部分信息遗传给下一代子系统, 并在其适应上一等级系统过程中, 产生一些新质, 终止一些旧质, 从而在其上一等级系统中得以延续的变化过程”的概念, 并探讨了一些与进化有关的其他争议问题。     

生态产业园的复合生态效率及评价指标体系

生态产业园的建设在国内取得了丰富的成果,已成为我国循环经济建设和可持续发展的重要载体之一。与国外不同,我国的生态产业园最终将演化为生态城市,其功能也从工业生产功能发展为融生产、生活和生态为一体的复合功能。生态效率是评价一个研究对象投入产出效益的量化工具,将生态效率的理念融入生态产业园,从园区作为区域可持续发展的载体、作为生态城市演化的一个特定阶段的视角,提出了复合生态效率的概念,构建了园区复合生态效率评价指标体系,并以郑州经济技术开发区为例,说明了复合生态效率指标在产业园中的应用。     

Ecdysteroid-inducible polypeptides in a Drosophila cell line

In the Drosophila melanogaster cell line Kc-H, ecdysteroid hormone treatment causes increased relative synthesis of three ecdysteroid-inducible polypeptides (EIPs), named according to their molecular weights (in kilodaltons) EIP 40, EIP 29 and EIP 28. Increased synthesis of the EIPs is detectable within 45 min (EIP 28) or 75 min (EIPs 40 and 29), is maximal at 4-8 hr and continues for almost 2 days. During this period no other major changes in protein synthesis are discernible using one-dimensional gels. At maximum, EIP 28 synthesis is elevated at least 10 fold above its basal level, and EIPs 40 and 29 somewhat less. EIP induction is ecdysteroid-specific and is detectable in the presence of 10(-8) M 20-hydroxyecdysone. It does not occur in hormone-resistant cells. Apparently identical polypeptides are inducible in another ecdysteroid-responsive cell line, Schneider's line 3. Because EIP synthesis is an early and substantial response to ecdysteroids, this is a promising system for the study of steroid hormone action.     

基于社会网络分析法的生态工业园典型案例研究

以丹麦卡伦堡和广西贵港生态工业园为例,应用社会网络分析法分析典型生态工业园的组织结构和网络结构。用簇系数、平均最短距离、传递性以及核心-边缘结构来衡量其稳定性,分析其不同结构特征。卡伦堡生态工业园的簇系数为0.715,远高于贵港生态工业园的0.246,说明其聚合性较好;从最短距离长度来看,卡伦堡和贵港分别为2.110和2.236,复杂性弱;从传递性来看,两者传递性皆低于25%,节点之间联系性不够强;从核心-边缘结构来看,卡伦堡各节点之间的异质性(0.057)高于贵港(0.005),可见贵港参与主体的中心性较为均衡,而卡伦堡差异性较大。两者都以一个产业或者企业集团为网络核心;网络内其他节点联系不够紧密,长链条联结较少;网络复杂性弱。     

中国产业共生发展模式的国际比较及对策

产业共生和生态工业园区已经成为世界范围内产业生态化转型的重要手段之一。在厘清产业共生发展模式内涵的基础上,借鉴商业模式的划分准则辨识了世界范围内6种产业共生模式:丹麦卡伦堡模式、美国模式、英国模式、日本模式、韩国模式和中国模式。从关键参与者、核心能力以及资金流3个维度对这些模式进行了辨识,重点比较了我国产业共生与其他模式的差别。研究表明,我国产业共生实践数量众多,在关键参与主体、核心能力培育和资金流等方面存在丰富的多样化,虽然形成了一定的中国特色,但并没有形成固定的"中国模式"。可以说,我国的产业共生实践还停留在初级阶段,下一步可持续的发展必须要建立合理的管制架构、形成稳定的资金支持机制和培育核心竞争能力。初级提出了我国产业共生和生态工业园区建设的政策建议。     

Framework for Applying a Complex Adaptive System Approach to Model the Operation of Eco‐Industrial Parks

Models of eco‐industrial parks (EIPs) might help us transform our production systems by fostering the emergence of sustainable EIPs since such models have the potential to support the decision‐making processes of cooperative companies that participate and to decrease operational uncertainties. In this article, a conceptual framework for modeling the operation of EIPs is presented. The framework is underpinned by complex adaptive systems theory, industrial ecology, and an analysis of the experiences of existing EIPs. The proposed framework draws on the observed strengths of two types of industrial symbiosis models—planned eco‐industrial parks (PEIPs) and EIPs that developed through self‐organizing symbiosis (SOS)—as well as their observed weaknesses and the features of complex adaptive systems. From this analysis, five key properties to be modeled are deduced: functionality, reliability, life span, theoretical knowledge, and adaptability. It is proposed that the properties of functionality and theoretical knowledge are determined by the goals of the EIP and its member companies, while the property of adaptability is determined by the understanding that the companies in an EIP have of the environment surrounding the EIP, while the properties of reliability and life span are determined by the internal and external relationships of the companies that make up an EIP.     

cDNA clones for the ecdysone-inducible polypeptide (EIP) mRNAs of Drosophila Kc cells

The ecdysone-inducible polypeptides (EIPs) 28, 29 and 40 were identified previously as polypeptides whose synthesis is stimulated early in the ecdysone response of Drosophila Kc cells. We have now shown, using two-dimensional gels, that each of these EIPs consists of three species differing in pI, and all stimulated by ecdysone. Translations and hybrid-arrested translations indicated that the poly(A)⁺ EIP mRNAs increase ˜10-fold in abundance during the first 4 h of ecdysone treatment. By a differential screen of a cDNA library we have identified cDNA clones corresponding to all three EIPs. Two kinds of clones were isolated: one hybridizes to the EIP 40 mRNA(s); the second hybridizes to the mRNA(s) encoding all the EIPs 28 and 29. The EIP 28/29 and EIP 40 loci detected by these clones are each present at single sites on the polytene chromosomes and each is at or in the vicinity of an ecdysone-regulated puff.     

Barriers to Promoting Eco‐Industrial Parks Development in China

For at least the past two decades, eco‐industrial parks (EIPs) have been promoted as policy and commercial instruments for achieving industrial sustainable development. Yet, few EIPs have seen successful operational implementation, especially if they begin as standard industrial parks. Rapid economic growth, commensurate with increasing environmental damage in China, has resulted in officials’ further pursuing EIP policy as a significant element of the broader circular economy and ecological modernization efforts. This article examines the barriers for EIP development from industrial park senior manager perspectives. Using resource dependence theory and the resource‐based view as theoretical lenses, we investigate the external and internal barriers for EIP development in 51 Chinese industrial parks. A number of barriers are identified and grouped through a factor analysis. Cluster analysis is utilized to help categorize and evaluate the perceived levels of barriers and hardships experienced by various senior officials that manage the EIPs. It is found that few respondents encounter no significant barriers. Barriers related to technological development and capacity building are the most prevalent. These results highlight the relative importance of various activities that may be necessary by policy makers and other stakeholders to overcome the barriers. For example, cooperation in developing technological solutions for EIPs seems to be a major thrust that should be pursued by EIP development stakeholders. Other policy and managerial insights based on the general findings of this study are also presented.     

工业园区循环经济关联与生态效率评价——以福建省蛟洋循环经济示范园区为例

工业园区因物质能量的高度集聚,生产-消费过程的网络关联,以及区域示范带动效应,在循环经济发展中受到持续关注。本研究以福建省蛟洋循环经济示范园区为例,应用物质流、生态网络和生态效率等测度分析方法,综合评估了2012—2016年间园区循环经济的网络关联和生态效率。研究结果表明:(1)园区物质流结构单一,关联度和稳定度明显较弱;(2)园区网络的韧性不足,关键节点的级联效应显著,尤其对中下游企业的影响程度大;(3)生态效率指数分析发现,园区关键节点企业在循环经济效益方面带动能力不足,影响园区循环经济的前景。为此,从园区网络关联稳定度和企业生态经济效率优化提升的角度,探讨园区未来的循环经济发展策略。可为处于起步阶段的专一化工业园区探索可行的循环经济模式提供借鉴。     

生态工业园共生网络的脆弱性

工业生态系统的稳定可持续运行是生态工业园区实现环境效益、经济效益和社会效益的重要保障,对生态工业共生网络脆弱性分析是工业生态学领域值得探讨的重要问题。运用复杂网络理论,从网络拓扑结构出发,论证该工业园具有小世界性和无标度性,为网络脆弱性分析奠定基础;通过攻击负载最大节点,利用网络效率和最大连通子图对网络的脆弱性进行分析,从而衡量节点失效对整个网络造成的破坏性。指出复杂网络在生态工业园共生网络中进一步研究的方向。